楞次定律的測試題目

時間：2021-06-11 18:26:55 試題我要投稿

楞次定律的測試題目

　　楞次定律（40分鐘 50分）

楞次定律的測試題目

　　一、選擇題（本題共6小題，每小題5分，共30分）

　　1.（多選）磁場垂直穿過一個圓形線框，由于磁場的變化，在線框中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，如圖所示，則以下說法正確的是（）

　　A.若磁場方向垂直線框向里，則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在增強(qiáng)

　　B.若磁場方向垂直線框向里，則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在減弱

　　C.若磁場方向垂直線框向外，則此磁場的磁感應(yīng) 強(qiáng)度是在增強(qiáng)

　　D.若磁場方向垂直線框向外，則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在減弱

　　2.（多選）（2013臨沂高二檢測）如圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運(yùn)動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中表示正確的是（）

　　3.如圖所示，導(dǎo)線框abcd與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流并通過ad和bc的中點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)線框向右運(yùn)動的瞬間，則（）

　　A.線框中有感應(yīng)電流，且按順時針方向

　　B.線框中有感應(yīng)電流，且按逆時針方向

　　C.線框中有感應(yīng)電流，但方向難以判斷

　　D.由于穿過線框的磁通量為零，所以線框中沒有感應(yīng)電流

　　4.（多選）如圖所示，A、B為大小、形狀、匝數(shù)、粗細(xì)均相同，但用不同材料制成的線圈，兩線圈平面位于豎直方向且高度相同。勻強(qiáng)磁場方向位于水平方向并與線圈平面垂直。同時釋放A、B線圈，穿過勻強(qiáng)磁場后兩線圈都落到水平地面，但A線圈比B線圈先到達(dá)地面。下面對兩線圈的描述中可能正確的是（）

　　A.A線圈是用塑料制成的，B線圈是用銅制成的

　　B. A線圈是用鋁制成的，B線圈是用膠木制成的

　　C.A線圈是用銅制成的，B線圈是用塑料制成的

　　D.A線圈是用膠木制成的，B線圈是用鋁制成的

　　5.（2013臺州高二檢測）如圖所示，在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩條可自由滑動的導(dǎo)體棒ab和cd。當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時，導(dǎo)體棒ab和cd的運(yùn)動情況是（）

　　A.一起向左運(yùn)動

　　B.一起向右運(yùn)動

　　C.ab和cd相向運(yùn)動，相互靠近

　　D.ab和cd相背運(yùn)動，相互遠(yuǎn)離

　　6.（多選）如圖所示，閉合螺線管固定在置于光滑水平面上的小車上，現(xiàn)將一條形磁鐵從左向右插入螺線管中，則（）

　　A.車將向右運(yùn)動

　　B.使條形磁鐵向右插入時外力所做的功全部由螺線管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽罱K轉(zhuǎn)化為螺線管的內(nèi)能

　　C.條形磁鐵會受到向左的力

　　D.車會受到向左的.力

　　二、非選擇題（本題共2小題，共20分。需寫出規(guī)范的解題步驟）

　　7.（8分）如圖所示，試探究在以下四種情況中小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向。

　　（1）開關(guān)S閉合時；

　　（2）開關(guān)S閉合后；

　　（3）開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流增強(qiáng)；

　　（4）開關(guān)S斷開時。

　　8.（12分）（能力挑戰(zhàn)題）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖所示，從ab進(jìn)入磁場時開始計(jì)時。

　　（1）畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖像；

　　（2）判斷線框中有無感應(yīng)電流。若有，請判斷出感應(yīng)電流的方向；若無，請說明理由。

　　答案解析

　　1.【解析】選B、C。所產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針方向，由安培定則知感應(yīng)電流的磁場垂直紙面向里，由楞次定律中的“增反減同”可知，原因可能是方向垂直紙面向里的磁場正在減弱或是方向垂直紙面向外的磁場正在增強(qiáng)，正確答案應(yīng)選B、C。

　　2.【解析】選C、D。先根據(jù)楞次定律“來拒去留”判斷線圈的N極和S極。A中線圈上端應(yīng)為N極，B中線圈上端應(yīng)為N極，C中線圈上端應(yīng)為S極，D中線圈上端應(yīng)為S極，再根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向，A、B錯誤，C、D正確。

　　3.【解析】選B。方法一：首先由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向（如圖所示），因ab邊向右做切割磁感線運(yùn)動，由右手定則判斷感應(yīng)電流方向由a→b，同理可判斷cd導(dǎo)線中的感應(yīng)電流方向由c→d，ad、bc兩邊不做切割磁感線運(yùn)動，所以整個導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流是逆時針方向的，故B選項(xiàng)正確。

　　方法二：首先由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向（如圖所示），由對稱性可知合磁通量Φ=0；其次當(dāng)導(dǎo)線框向右運(yùn)動時，穿過線框的磁通量增大（方向垂直向里），由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，最后由安培定則判斷感應(yīng)電流按逆時針方向，故B選項(xiàng)正確。

　　4.【解析】選A、D。線圈如果是用塑料或膠木制成的，線圈通過磁場時沒有感應(yīng)電流，磁場對線圈無阻礙作用；如果線圈是鋁或銅制成的，則線圈通過磁場時，磁場對線圈有阻礙作用，由此可見A、D符合題意。

　　【變式備選】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置驗(yàn)證楞次定律，其中ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形線框，當(dāng)滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時，從紙外向紙內(nèi)看，線框ab將（）

　　A.保持靜止不動

　　B .逆時針轉(zhuǎn)動

　　C.順時針轉(zhuǎn)動

　　D.發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向

　　【解析】選C。滑動變阻器的滑片P向右滑動時，接入電路的電阻變大，電流強(qiáng)度變小，由這個電流產(chǎn)生的磁場減弱，穿過線框磁通量變小。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，所以線框ab應(yīng)順時針方向轉(zhuǎn)動，增大其垂直于磁感線方向的投影面積，才能阻礙線框的磁通量減小。C項(xiàng)正確。

　　5.【解析】選C。方法一：電流增強(qiáng)時，電流在abdc回路中產(chǎn)生的垂直向里的磁場增強(qiáng)，回路磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，回路產(chǎn)生逆時針方向電流；ab邊電流方向向下，所受安培力向右，cd邊電流方向向上，所受安培力向左，故ab和cd相向運(yùn)動，C項(xiàng)正確。

　　方法二：電流增強(qiáng)時，電流在abdc回路中產(chǎn)生的垂直向里的磁場增強(qiáng)，回路磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，回路要減小面積以阻礙磁通量的增加，因此，兩導(dǎo)體棒要相向運(yùn)動，相互靠攏，C項(xiàng)正確。

　　【總結(jié)提升】安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的應(yīng)用比較

　　1.適用現(xiàn)象：

　　基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律

　　運(yùn)動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則

　　磁場對運(yùn)動電荷、電流有作用力左手定則

　　電磁感應(yīng) 部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動右手定則

　　閉合回路磁通量變化楞次定律

　　2.應(yīng)用區(qū)別：

　　（1）因電而生磁（I→B）→安培定則；

　　（2）因動而生電（v、B→I安）→右手定則；

　　（3）因電而受力（I、B→F安）→左手定則。

　　6.【解析】選A、C。磁鐵向右插入螺線管中，根據(jù)楞次定律的擴(kuò)展含義“來拒去留”，磁鐵與小車相互排斥，小車在光滑水平面上受力向右運(yùn)動，所以A、C正確，D錯誤；電磁感應(yīng)現(xiàn)象中滿足能量守恒，由于小車動能增加，外力做的功轉(zhuǎn)化為小車動能和螺線管中的內(nèi)能，所以B錯誤。

　　7.【解析】開關(guān)S閉合時，左邊線圈的電流及磁場情況和穿過右邊線圈磁通量方向如圖所示。

　　（1）S閉合時，穿過右邊線圈的磁通量Φ增強(qiáng)，由楞次定律可知，感應(yīng)電流b→a，再由安培定則可知，N極指向垂直紙面向外的方向。

　　（2）S閉合后，穿過右邊線圈的磁通量Φ不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)。

　　（3）此種情況同（1）現(xiàn)象相同，即N極指向垂直紙面向外的方向。

　　（4）此種情況與（1）現(xiàn)象相反，即N極指向垂直紙面向里的方向。

　　答案：見解析

　　8.【解題指南】（1）磁通量隨時間變化可用Φ=BS計(jì)算分析，注意分階段的S變化。

　　（2）感應(yīng)電流的方向用楞次定律進(jìn)行判斷。

　　【解析】線框穿過磁場的過程可分為三個階段：進(jìn)入磁場階段（只有ab邊在磁場中）、在磁場中運(yùn)動階段（ab、cd兩邊都在磁場中）、離開磁場階段（只有cd邊在磁場中）。

　　（1）①線框進(jìn)入磁場階段：t為0～，線框進(jìn)入磁場中的面積與時間成正比，S=lvt，最后為Φ=BS=Bl2。

　　②線框在磁場中運(yùn)動階段：t為～

　　線框磁通量為Φ=Bl2，保持不變。